ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

        ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หรือจะเรียกสั้น ๆ ว่า ระบบเครือข่าย(Network) ประกอบไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องที่สามารถติดต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การติดต่อจะผ่านทางช่องการสื่อสารต่าง ๆ เช่น สายโทรศัพท์ สายไฟฟ้า หรือผ่านทางสื่อแบบอื่น ๆ ได้แก่ โมเด็ม (Modem) ไมโครเวฟ (Microwave) สัญญาณอินฟราเรด (Infrared) เป็นต้น ซึ่งโดยทั่วไปจะหมายถึง การที่เรานำเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่องมาเชื่อมต่อกัน วัตถุประสงค์ที่ต้องต่อกันนี้ มักเกิดจากความต้องการที่จะใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน เช่น ใช้เนื้อที่เก็บข้อมูลในดิสก์ร่วมกัน ใช้งานเครื่องพิมพ์เลเซอร์ที่มีอยู่เครื่องเดียวร่วมกัน ต้องการส่งข้อมูลให้กับบุคคลอื่นในระบบไปใช้งาน หรือต้องการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน เป็นต้น

        ฉะนั้น ระบบเครือข่าย Network คือ ระบบที่นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC หรือ Personal Computer) แต่ละเครื่องมาต่อเชื่อมกันด้วยกลวิธีทางระบบคอมพิวเตอร์นั่นเอง

ความสำคัญของระบบเครือข่าย

1.     ทำให้เกิดการทำงานในลักษณะกลุ่มในระหว่างเครื่อง และอุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์

2. เกิดการใช้ทรัพยากรร่วมกันขึ้น โดยผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่อยู่ในเครือข่าย สามารถใช้ แฟ้มข้อมูล ชุดคำสั่ง ข่าวสารสารสนเทศต่างๆ ตลอดใช้อุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์ที่มีราคาแพง ร่วมกันได้ เช่น เครื่องพิมพ์ ฮาร์ดดิสก์ สแกนเนอร์ ซีดีรอม โมเด็ม ฯลฯ

3.ช่วยลดความซ้ำซ้อนและสามารถกำหนดมาตรฐานการรักษาความปลอดภัย ให้กับแฟ้มข้อมูลต่างๆ ได้สะดวก

4. สามารถขยายอาณาเขตในการสื่อสารข้อมูลได้ครอบคลุมกว้างไกลยิ่งขึ้นจากเครือข่ายขนาดเล็ก ที่เชื่อมต่อกัน

ด้วยคอมพิวเตอร์เพียงสองสามเครื่องภายในหน่วยงานหรือบริษัทเล็กๆไปจนถึงเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์

นับล้านๆเครื่องทั่วโลกครอบคลุมไปเกือบทุกประเทศที่รู้จักกันดีคือเครือข่ายอินเทอร์เน็ตซึ่งเป็นเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในโลก

องค์ประกอบของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การที่คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายได้ ต้องมีองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้                 - คอมพิวเตอร์ อย่างน้อย  2  เครื่อง                 - เน็ตเวิร์ดการ์ด  หรือ  NIC ( Network  Interface  Card) เป็นการ์ดที่เสียบเข้ากับที่ เมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์  ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และเครือข่าย                 - สื่อกลางและอุปกรณ์สำหรับการรับส่งข้อมูล  เช่น  สายสัญญาณ  ส่วนสายสัญญาณที่นิยม ที่ใช้กัน ในเครือข่ายก็เช่น  สายโคแอ็กเชียล  สายคู่เกลียวบิด  และสายใยแก้วนำแสง  เป็นต้น ส่วนอุปกรณ์ เครือข่าย  เช่น  ฮับ สวิตช์ เราท์เตอร์ เกตเวย์ เป็นต้น                 - โปรโตคอล  ( Protocol) โปรโตคอลเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์ใช้ติดต่อสื่อสารกันผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถสื่อสารกันได้นั้นจำเป็นที่ต้องใช้  “ภาษา” หรือใช้โปรโตคอลเดียวกันเช่น  OSI,  TCP/IP,  IPX/SPX เป็นต้น                 - ระบบปฏิบัติการเครือข่าย  หรือ NOS (Network Operating System)ระบบปฏิบัติการเครือข่าย จะเป็นตัวคอยจัดการเกี่ยวกับการใช้งานเครือข่ายของผู้ใช้แต่ละคน     1  เน็ตเวิร์คการ์ด              เน็ตเวิร์คการ์ดจะเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ และระบบเครือข่าย ส่วนใหญ่จะเรียกว่า “NIC (Network Interface Card)”หรือบางทีก็เรียกว่า “LAN การ์ด (LAN Card)” อุปกรณ์เหล่านี้จะทำการแปลง           ข้อมูล  เป็นสัญญาณที่สามารถส่งไปตามสายสัญญาณหรือสื่อแบบอื่นได้  ปัจจุบันนี้ก็ได้มีการแบ่งการ์ด         ออกเป็นหลายประเภท   ซึ่งจะถูกออกแบบให้สามารถใช้ได้กับเครือข่ายประเภทแบบต่าง  ๆ  เช่น อีเธอร์เน็ตการ์ด  โทเคนริงการ์ด  เป็นต้น  การ์ดในแต่ละประเภทอาจใช้กับสายสัญญาณบางชนิดเท่านั้น  หรืออาจจะใช้ได้กับสายสัญญาณหลายชนิด                            เน็ตเวิร์คการ์ด               เน็ตเวิร์คการ์ดจะติดตั้งอยู่กับคอมพิวเตอร์ โดยเต้าเสียบเข้ากับช่องบนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์   ส่วนมากคอมพิวเตอร์ที่ผลิตในปัจจุบันจะมีเฉพาะช่อง PCI ซึ่งก็ใช้บัสที่มีขนาด 32 บิต             อย่างไร   ก็ตาม ยังมีคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าที่ยังมีช่องแบบ  ISA อยู่  ซึ่งมีบัสขนาด 16บิต  และมีการ์ดที่เป็น      แบบ  ISA จะประมวลผล  ข้อมูลช้ากว่าแบบ  PCI     2  สายสัญญาณ ปัจจุบันมีสายสัญญาณที่ใช้เป็นมาตรฐานในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์อยู่3 ประเภท               2.1  สายคู่บิดเกลียว  สายคู่บิดเกลียว  ( twisted   pair )  ในแต่ละคู่ของสายทองแดงซึ่งจะถูกพัน              กันตามมาตรฐาน    เพื่อต้องการลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับคู่สายข้างเคียงได้ แล้วผ่านไปยัง          สายเคเบิลเดียวกัน  หรือจากภายนอกเท่านั้น    เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนั้นมีราคาไม่แพงมากใช้ส่งข้อมูลได้ดี    แล้วน้ำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง  จึงทำให้ถูกใช้งานอย่างกว้างขวางตัวอย่างคือสายโทรศัพท์สายแบบนี้  มี 2 ชนิดคือ              ก. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน   (Shielded  Twisted   Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วย ฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นดังรูป เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน               ข. สายคู่เกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน  (Unshielded Twisted  Pair : UTP)  เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วย    ฉนวนชั้นนอกด้วยซึ่งบางทีก็หุ้มอีกชั้นดังรูป  ซึ่งทำให้สะดวกในการโค้งงอ  แต่ก็สามารถป้องกันการรบกวน   ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก                                             สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน         2.2   สายโคแอกเชียล   สายโคแอกเชียล เป็นตัวกลางการเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสาย   ทีวีที่มี        การใช้งานกันอยู่เป็นจำนวนมากไม่ว่าจะใช้ในระบบเครือข่ายเฉพาะที่  และใช้ในการส่งข้อมูลระยะที่   ไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดีทัศน์ ซึ่งสายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปก็มีอยู่ 2  ชนิด              คือ 50 โอห์ม  ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทอล   และชนิด 75โอห์ม  ซึ่งก็จะใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอนาล็อก สายโค          แอกเชียลมีฉนวนหุ้มเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า  และก็เพื่อป้องกันสัญญาณ      รบกวนอื่น ๆ ซึ่งก็เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถส่งผ่านได้กว้างถึง         500 Mhz จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราของการส่งสูงขึ้น    สายโคแอกเชียล        2.3  เส้นใยแก้วนำแสง             เส้นใยนำแสง  ( fiber  optic ) เป็นการที่ใช้ให้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว        ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยเป็นอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลที่สูงมาก   ที่ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสง      กับระบบอีเธอร์เน็ตก็ใช้ได้ด้วยความเร็ว 10  เมกะบิต   ถ้าใช้กับ  FDDI  ก็จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง100               เมกะบิต    ลักษณะของเส้นใยนำแสง     3  อุปกรณ์เครือข่าย    อุปกรณ์ที่นำมาใช้ในเครือข่ายทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับการรับ- ส่งข้อมูลในเครือข่าย   หรือใช้สำหรับทวนสัญญาณเพื่อให้การรับ-ส่งข้อมูลได้ดี และส่งในระยะที่ไกลมากขึ้น   หรือใช้สำหรับขยายเครือข่ายให้มีขนาด   ใหญ่ขึ้น อุปกรณ์เครือข่ายที่พบเห็นโดยทั่วไป เช่น ฮับ สวิตซ์ เราท์เตอร์     3.1  ฮับ (Hub)           ฮับ (HUB) คืออุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมกันระหว่างกลุ่มของคอมพิวเตอร์   ฮับมีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุก       เฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่ง   เพื่อส่งไปยังทุก ๆ พอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับฮับจะ        แชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย     ฮับ (HUB)          3.2  สวิตซ์ (Switch)                สวิตซ์  (Switch)  หรือ บริดจ์  (Bridge)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อ LAN สองเครือข่ายเข้าด้วยกัน  โดยจะต้องเป็น LAN ชนิดเดียวกัน และก็ใช้โปรโตคอลในการรับส่งข้อมูลเหมือนกัน เช่น ใช้ในการเชื่อมต่อ Ethernet LAN ทั้งสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน  สวิตซ์  (Switch)  หรือ บริดจ์  (Bridge)            3.3  เราท์เตอร์ ( Routing )                 เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อในระบบเครือข่ายกับหลายระบบเข้าด้วยกันที่คล้ายกับบริดจ์  แต่ก็         มีส่วนการทำงานจะซับซ้อนมากกว่าบริดจ์มาก  โดยเราท์เตอร์ก็มีเส้นทางการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างแต่ละเครือข่ายเก็บไว้เป็นตารางเส้นทาง เรียกว่า  Routing Table  ทำให้เราท์เตอร์สามารถทำหน้าที่จัดหาเส้นทาง         และเลือกเส้นทางเหมาะสมที่สุดเพื่อใช้ในการเดินทาง    และเพื่อการติดต่อระหว่างเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิ  ภาพ      เราท์เตอร์ ( Routing )           3.4  โปรโตคอล (Protocol)                  ในการเชื่อมโยงของเครือข่ายเครื่องคอมพิวเตอร์ ในแต่ละเครื่องอาจก็ต้อง มีระบบที่เหมือนกัน หรือแตกต่างกัน เช่นในการใช้งานในเครือข่ายจึงต้องเป็นมาตรฐานหรือ ระเบียบที่ใช้ในการติดต่อให้แต่ละ  เครื่องมีวิธีการสื่อสารที่เป็นไปตามแนวทางเดียวกันได้  เพื่อให้เป็นการเชื่อมโยงข้อมูล และในการติดต่อสื่อ  สารของเครื่องคอมพิวเตอร์ในแต่ละ เครื่องต้องมีความเข้าใจถูกต้องตรงกันและสามารถทำงานร่วมกันได้เป็น    อย่างดี  ไม่เกิด ความเสียหายนั้นเกิดขึ้น จึงมีการกำหนดวิธีการมาตรฐานขึ้นเรียกว่า โปรโตคอล ดังนั้นอาจ   กล่าวได้ว่าโปรโตคอล  หมายถึง  กฎเกณฑ์  ข้อตกลง  ภาษาสื่อสาร รูปแบบ วิธีการเชื่อม ต่อของเครื่องคอม พิวเตอร์ในเครือข่าย (ระบบใดๆ ก็ตาม)ให้สามารถติดต่อสื่อสารมีการใช้ งานร่วมกันได้หลากหลาย ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ใน บริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ภาพในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย  ระบบเครือข่ายท้องถิ่นจะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก  ช่วยลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ 2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) เป็นเครือข่าย ขนาดกลางใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิลทีวีที่ มีสมาชิกตามบ้านทั่วไปที่เราดูกันอยู่ทุกวันก็จัดเป็นระบบเครือข่ายแบบ MAN 3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN) เป็นระบบเครือ ข่ายขนาดใหญ่ใช้ติดตั้งบริเวณกว้างมีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมายมากกว่า  1 แสนจุด ใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม

1. การตลาดและการขาย        ในธุรกิจประเภทขายสินค้าที่มีหลายสาขา ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์  จะมีประโยชน์อย่างมาก ในการช่วยจัดวิเคราะห์การตลาด โดยนำข้อมูลที่เกิด จากการขายที่สาขาต่าง ๆ มาประมวลผล ที่สาขาใหญ่ได้อย่าง สะดวก รวดเร็ว ทั้งยังเป็นการตรวจสอบข้อมูลของแต่ละสาขาด้วย นอกจากนี้สาขาต่าง ๆ สามารถ สั่งซื้อสินค้าได้ผ่านทางระบบเครือข่าย 2. งานการเงินและธนาคาร        ทุกวันนี้เราคงปฏิเสธไม่ได้ว่าระบบการเงินการธนาคาร ต้องอาศัยระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่าง แยกกันไม่ออก ไม่ว่าจะเป็นการบริการฝาก ถอนเงิน ผ่านตู้เอทีเอ็มหรือการโอนเงินต่าง ๆ รวมทั้งบริการอื่น ๆ ด้วย 3. จดหมายอิเล็กทรอนิกส์        นับตั้งแต่เครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันของ มนุษย์การรับส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ก็เป็นที่ได้รับความนิยม หรืออาจกล่าว ได้ว่าเป็นบริการที่ได้รับความนิยมสูงสุดด้วย 4. งานบริการไดเร็กทอรี่ (directory service)         หมายถึง งานที่อนุญาตให้ผู้อื่นสามารถเข้าถึงแฟ้มข้อมูลต่าง ๆ ที่เก็บ ไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใด ๆ เหมือนกับว่าเป็นแฟ้มข้อมูลในเครื่อง ของตนเอง โดยสามารถทำการคัดลอก ลบ หรือถ่ายโอนมายังเครื่อง คอมพิวเตอร์ของตนเอง (download) หรือนำแฟ้มข้อมูลจากเครื่องคอมพิว เตอร์ตนเองไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น (upload) เราอาจเรียกงาน บริการนี้ว่า การถ่ายโอนข้อมูล (file transfer) 5. งานบริการข้อมูลข่าวสาร        คือ การนำเสนอข่าวสารต่าง ๆ ของหน่วยงาน องค์กร และบุคคลต่าง ๆ  ที่ต้องการจะเผยแพร่ข่าวสารไปยังบุคคลอื่น ๆ ทั้งเพื่อหวังผลประโยชน์ทาง ธุรกิจ และไม่มีผลประโยชน์มาเกี่ยวข้อง บริการนี้ได้แก่ เวิลด์ ไวด์ เว็บ (World Wide Web: WWW) 6. งานบริการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Data   Interchange: EDI)         เป็นบริการผ่านระบบเครือข่ายของบริษัทที่ทำธุรกิจร่วมกัน ซึ่งสามารถ ส่งใบสั่งซื้อสินค้า ใบเสร็จรับเงิน และเอกสารอื่น ๆ ผ่านทางระบบเครือข่าย ไปยังบริษัทคู่ค้าได้โดยไม่ต้องใช้กระดาษ 7. การประชุมทางไกล (teleconference)        หรือเรียกว่า การประชุมทางวีดิทัศน์ เป็นการประชุมที่ผู้เข้าประชุมไม่จำ เป็นต้องอยู่ในสถานที่เดียวกัน แต่สามารถพิมพ์ข้อความส่งไปยังผู้เข้าร่วมประ ชุมคนอื่น ๆ ผ่านทางแป้นพิมพ์ และยังสามารถสนทนากัน และเห็นภาพผู้เข้า ร่วมประชุมผ่านทางจอภาพได้ 8. โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบเซลลูลาร์ (cellular telephone)         เป็นระบบโทรศัพท์ที่ใช้เครือข่ายของชุมสาย หรือสถานีโทรศัพท์เคลื่อน ที่เป็นเครือข่ายทำงานร่วมกับโทรศัพท์เคลื่อนที่ 9. ระบบเคเบิลทีวี        เป็นการแพร่สัญญาณผ่านสายเคเบิล หรือผ่านดาวเทียมในหมู่สมาชิกของ เครือข่ายทีวี ที่ผู้ใช้สมัครเป็นสมาชิก การใช้งานเพียงผู้ใช้ติดตั้งเสาอากาศ หรือ จานดาวเทียม หรืออุปกรณ์ต่อเชื่อม เข้ากับโทรทัศน์ เท่านั้น